Exercícios sobre dilatação superficial dos sólidos
(Acafe) Um material sólido metálico tem os seguintes coeficientes de dilatação: linear (α), superficial (β) e volumétrica (γ). Para esse material, são corretas as relações:
a) α = 3γ = 2β; β = α/2 = 3γ/2; γ = α/3 = 2β/3
b) α = γ/3 = β/2; β = α/2 = 3γ/2; γ = 3α = 3β/2
c) α = γ/3 = β/2; β = 2α = 2γ/3; γ = 3α = 3β/2
d) α = γ/3 = β/2; β = 2α = 2γ/3; γ = α/3 = 2β/3
e) α = 3γ = β/2; β = α/2 = 2γ/3; γ = 3α = 2β/3
Letra C
Para corpos feitos de um mesmo material, existe uma relação entre os coeficientes de dilatação linear, superficial e volumétrica:
Dessa forma, podemos escrever que:
Sendo assim, podemos igualar os coeficientes lineares das equações, ficando com:
Logo, temos que:
Portanto, a alternativa correta é a C.
Uma barra metálica de zinco apresenta um coeficiente de dilatação linear de 30.10-6 °C-1. Indique o coeficiente superficial de uma chapa feita de zinco.
a) 3.10-6 °C-1
b) 12.10-5 °C-1
c) 30.10-6 °C-1
d) 60.10-6 °C-1
e) 1,5.10-6 °C-1
Letra D
A relação entre o coeficiente linear e o coeficiente superficial de um corpo produzido pelo mesmo material é dada por:
Dessa forma, temos que:
Portanto, o coeficiente de dilatação superficial da placa de zinco equivale a 60.10-6 °C-1.
O coeficiente de dilatação volumétrica de um bloco de determinado material é de 60.10-5 °C-1. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o coeficiente de dilatação superficial desse material.
a) 60.10-5 °C-1
b) 40.10-5 °C-1
c) 12.10-5 °C-1
d) 1,2.10-5 °C-1
Letra B
A relação entre o coeficiente de dilatação volumétrica e o coeficiente de dilatação superficial é a seguinte:
Tomando os dados fornecidos pelo enunciado do exercício, temos que:
(Acafe) Uma chapa metálica, com um furo central de diâmetro “d”, é aquecida dentro de um forno. Com o aumento da temperatura, podemos afirmar:
a) O furo permanece constante, e a chapa aumenta a sua dimensão.
b) O furo diminui enquanto a chapa aumenta a sua dimensão.
c) Tanto a chapa quanto o furo permanecem com as mesmas dimensões.
d) Tanto o furo quanto a chapa aumentam as suas dimensões.
e) O furo diminui enquanto a dimensão da chapa permanece constante.
Letra D
A chapa metálica tem o formato de uma superfície, portanto, o tipo de dilatação térmica mais relevante sobre suas dimensões é a dilatação superficial. Quando ocorre o aquecimento da placa, suas dimensões aumentam, bem como o furo no centro da placa, na mesma proporção. A alternativa correta, portanto, é a D.
